Çok çekirdekli işlemciler için AES (Advanced encryptıon standart) şifreleme algoritmasının paralelleştirilerek performansının çözümlenmesi

Abstract

Sağladıkları güvenlik düzeyine ilave olarak, şifreleme hızı kripto algoritmalarının en önemli özelliğidir. Performans; işlem hızı ile doğru orantılı ilişkili içerisinde tanımlanır. Bu durumda yüksek performans doğru sonuca yüksek işlem hızı ve dolayısıyla düşük işlem süresi ile ulaşmak olarak tanımlanabilir.Bu tez çalışmasında çok çekirdekli işlemciye sahip iki adet paralel hesaplama platformunda halihazırda bir çok işletim sisteminde, farklı çalışma ortamlarında kullanım alanı bulan AES kripto algoritması yazılımsal olarak paralelleştirilmiş ve performansı analiz edilmiştir. AES kripto algoritmasının çok çekirdekli işlemciler üzerinde paralelleştirilmesi ile elde edilen performans kazanımı farklı konfigürasyonlarda şifreleme ve şifre çözme işlemlerine ait seri ve paralel kodların yürütülmesi ile elde edilen performans verilerinin karşılaştırılması neticesinde bulunmuştur.Literatürdeki, AES kripto algoritmasının OpenMP kullanılarak paralelleştirilmesi çalışmalarında kullanılanlardan farklı paralel hesaplama ortamları bu çalışma kapsamında kullanılmıştır. Performans iyileşmesi; farklı şifreleme anahtarı uzunlukları için tasarlanmış veri ve görev seviyesi paralel kodların yürütülmesi sonucunda elde edilen süre değerlerine göre analiz edilmiştir.Anahtar Sözcükler: Paralelleştirme, AES kripto algoritması, OpenMP

In addition to high security level the cipher speed is the most important feature of the cryptographic algorithms. Performance is positively corralated with the process speed. So the high performance can be defined as, attaining the correct result with high speed level and connectively short process duration.In this thesis, the AES crypto algorithm which is presently used in many operating systems in various applications, is parallelized by a software approach and its performance is analysed by implemented in two parallel computing environment which has multicore processor. The increased performance, which is gained by the parallelization of the AES on multicore processors is obtained through comparison of the performance data, attained by the execution of sequential and parallel codes that belong to encryption and decryption processes in different configurations.Different parallel computing environments from previously proposed studies in the literature, are used for this thesis. Performance efforts are analysed with regard to process duration of executed task level and data level parallelized codes designed for different key lengths.Keywords : Parallelization, AES crypto algorithms, OpenMP